形状和位置公差定义、符号和图样表示法

机械制图常用形位公差符号表示方法一、形位公差零件加工时，不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。

零件表面的实际形状对其理想形状所允许的变动量，称为形状误差。

零件表面的实际位置对其理想位置所允许的变动量，称为位置误差。

形状和位置公差简称形位公差。

二、形位公差符号标注符号直线度（－）——是限制实际直线对理想直线直与不直的一项指标。

平面度——符号为一平行四边形，是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。

它是针对平面发生不平而提出的要求。

圆度（○）——是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。

它是对具有圆柱面（包括圆锥面、球面）的零件，在一正截面（与轴线垂直的面）内的圆形轮廓要求。

圆柱度（/○/）——是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。

它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。

圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。

线轮廓度（⌒）——是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标。

它是对非圆曲线的形状精度要求。

面轮廓度——符号是用一短线将线轮廓度的符号下面封闭，是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标。

它是对曲面的形状精度要求。

定向公差——关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。

定向公差包括平行度、垂直度、倾斜度。

平行度（‖）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离0°的要求，即要求被测要素对基准等距。

垂直度（⊥）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离90°的要求，即要求被测要素对基准成90°。

倾斜度（∠）——用来控制零件上被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）的方向偏离某一给定角度（0°～90°）的程度，即要求被测要素对基准成一定角度（除90°外）。

定位公差——关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。

定位公差包括同轴度、对称度和位置度。

形状和位置公差及其检测一、形位公差的概念图样上给出的零件是没有误差的理想几何体，但是，在加工过程中由于机床、夹具、刀具和工件所组成的工艺系统本身存在各种误差，以及加工过程中出现受变形、振动、磨损等各种干扰，使加工后零件的实际形状和相互位置，与理想几何体规定的形状以及线、面相互位置存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，相互位置之间的差异就是位置误差，它们统称为形状和位置的误差，简称形位误差。

零件在加工过程中，不仅有尺寸误差，而且会产生形状和位置误差。

形位误差对机构、仪器的使用功能影响很大。

因此，仅控制尺寸误差尺寸误有时仍难以保证零件的工作精度、联结强度、密封性、运动平衡性、耐磨性和可装配性等方面的要求，特别在高温、高压、高速重载等条件下工作的精密机械影响很大。

零件的形位误差对其使用性能会产生以下影响：（1）影响零件的功能要求。

例如，机床导轨的形状误差会影响结构件（如刀架）的动精度；车床主轴两支承轴颈的形位误差会影响主轴的回转精；齿轮箱上各轴承孔的位置误差将影响齿面承载能力和齿轮副的侧隙。

有结合要求的平面形状误差将影响结合的密封性，并因接触的减小面降低承载能力等。

（2）影响零件的配合性质。

例如，对于圆柱结合的间隙配合，圆柱表面的形状误差会使间隙大小分布不均，当配合件发生相对转动时，磨损加快，降低零件的工作寿命和运动精度。

（3）影响零件的自同装配性。

例如，花键轴各键的位置误差将影响与花键孔的联结；箱盖、法兰盘等零件上各螺栓孔出现位置误差将难以自由装配。

因此，设计零件时必须根据零件的功能要求，并考虑制造时的经济性，对其形位误差加以必要且合理的限制，即合理地确定零件的形位误差。

形状公差标准是重要的基础标准之一。

我国参照国际准，重新修订并以颁布实施的《形状和位置公差》国家标准有GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》、GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》、GB4249-1996》《公差原则》、GB/T16671-1996《形状位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》等。

形状和位置公差形状和位置公差的基本概念零件经加工后，不仅会存在尺寸的误差，而且会产生几何形状及相互位置的误差。

如下图所示的圆柱体，即使在尺寸合格时，也有可能出现一端大、另一端小或中间细两端粗等情况，其截面也有可能不圆，这属于形状方面的误差；再如下图所示的阶梯轴、加工后可能出现各轴段不同轴线的情况，这属于位置方面的误差。

所以，形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。

位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。

两者简称形位公差。

形位公差各项目的名称和符号形位公差代号1．代号的组成形位公差代号见下图，它由如下内容组成：2．代号的画法公差框格用细实线绘制，并根据需要分为两格或多格，框格中的数字和字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同，指引线和基准符号连线用细实线绘制，基准符号用加粗（2b）的短画表示，框格长度可按需要确定，见下图。

形位公差的标注（1）代号中的指引线前头与被测要素的连接方法当被测要素为线或表面时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

当被测要素为轴线或中心平面时，指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐，见右图b；当被测要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，指引线的前头可以直接指在轴线或中心线上，见右图c。

（2）对于位置公差还需要用基准符号及连线表明被测要素的基准要素，此时基准符号与基准要素连接的方法：当基准要素为素线及表面时，基准符号应靠近该要素的轮廓线或其引出线标注，并应明显地与尺寸线错开，见下图a。

当基准要素为轴线或中心平面时，基准符号应与该尺寸线对齐，见上图b。

当基准要素为各要素的公共轴线、公共中心平面时，基准符号可以直接靠近公共轴线或中心线标注，见上图c。

（3）当基准符号不便直接与框格相连时，则采用基准代号标注，其标注方法与采用基准符号时基本相同，只是此时公差框格应为三格或多格，以填写基准代号的字母，见下图。

（4）当位置公差的两要素，被测要素和基准要素允许互换时，即为任选基准时，就不再画基准符号，两边都用箭头表示，见下图。

零件的几何要素及形位公差的项目和符号一、零件的几何要素1、概念几何要素——构成零件形体的点、线、面称为零件的几何要素。

如下图所示的顶尖就是由点、平面、圆柱面、原锥面、球面、轴线等几何要素组成。

形位误差——关于零件各个几何要素的自身形状和相互位置的误差。

形位公差——对这些几何要素的形状和相互位置所提出的精度要求。

2、几何要素的分类理想要素：具有几何意义的要素，绝对准确按存在的状态分实际要素：零件上实际存在的要素，存在误差，如下图图1被测要素：图样上给出了形状或位置公差的要素，如下图所式，1d φ给出了圆柱度要求，2d φ给出了同轴度要求按形位公差中所处的地位分 基准要素：用来确定被测要素的方向和位置的要素，如下图所示，1d φ的轴线2d φ的台阶面为基准要素图2轮廓要素：构成零件外形的点、线、面，是可见的，能感觉到的按几何特征分中心要素：表示轮廓要素的对称中心的点、线、面，不可见，不能感觉到，但可以通过相应的轮廓要素模拟，如图1二、形位公差的项目及符号形状公差——被测实际要素的形状相对其理想形状所允许的变动量。

位置公差——被测实际要素的位置对基准所允许的变动量。

形状或位置公差（轮廓度公差）——有线轮廓度和面轮廓度两项。

形位公差带及公差带的等级一、形位公差带形位公差带——限制实际要素变动的区域。

由形状、大小、方向、位置四要素确定1、形状：由公差项目及被测要素与基准要素的几何特征来确定。

（1）两平行直线，应用于直线度和位置度；（2）两等距曲线，应用于线轮廓度；（3）两同心圆，应用于圆度和径向圆跳动；（4）一个圆，应用于平面内点的位置度、同轴度；（5）一个球，应用于空间点的位置度；（6）一个圆柱，应用于轴线的直线度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴度；（7）两同轴圆柱，圆柱度、径向全跳动；（8）两平行平面，应用于平面度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、对称度、端面全跳动等；（9）两等距曲面，应用于面轮廓度。

形位公差的定义和符号加工后的零件不仅有尺寸误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位误差。

xingweigongcha形位公差toleranceofformａndposition包括形状公差和位置公差。

任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。

机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。

这类误差影响机械产品的功能，设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。

20世纪50年代前后，工业化国家就有形位公差标准。

国际标准化组织（ISO）于1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。

中国于1980年颁布形状和位置公差标准，其中包括检测规定。

形状公差和位置公差简称为形位公差（1）形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变动量。

给出形状公差要求的要素称为被测要素。

（2）位置公差：零件上的点，线，面要素的实际位置相对与理想位置的允变动量。

用来确定被测要素位置的要素称为基准要素。

形位公差的研究对象是零件的几何要素,它是构成零件几何特征的点,线,面的统称.其分类及含义如下:（1）理想要素和实际要素具有几何学意义的要素称为理想要素.零件上实际存在的要素称为实际要素,通常都以测得要素代替实际要素.（2）被测要素和基准要素在零件设计图样上给出了形状或（和）位置公差的要素称为被测要素.用来确定被测要素的方向或（和）位置的要素,称为基准要素.（3）单一要素和关联要素给出了形状公差的要素称为单一要素.给出了位置公差的要素称为关联要素.（4）轮廓要素和中心要素由一个或几个表面形成的要素,称为轮廓要素.对称轮廓要素的中心点,中心线,中心面或回转表面的轴线,称为中心要素形状公差有直线度,平面度,圆度和圆柱度.其含义和标注如下:1）直线度2）平面度平面度公差带只有一种,即由两个平行平面组成的区域,该区域的宽度即为要求的公差值.3）圆度在圆度公差的标注中,箭头方向应垂直于轴线或指向圆心.4）圆柱度形位公差的标注应注意以下问题:（1）形位公差内容用框格表示,框格内容自左向右第一格总是形位公差项目符号,第二格为公差数值,第三格以后为基准,即使指引线从框格右端引出也是这样.（2）被测要素为中心要素时,箭头必须和有关的尺寸线对齐.只有当被测要素为单段的轴线或各要素的公共轴线,公共中心平面时,箭头可直接指在轴线或中心线,这样标注很简便,但一定要注意该公共轴线中没有包含非被测要素的轴段在内.（3）被测要素为轮廓要素时,箭头指向一般均垂直于该要素.但对圆度公差,箭头方向必须垂直于轴线.（4）当公差带为圆或圆柱体时,在公差数值前需加注符号"Φ",其公差值为圆或圆柱体的直径.这种情况在被测要素为轴线时才有.同轴度的公差带总是一圆柱体,所以公差值前总是加上符号"Φ";轴线对平面的垂直度,轴线的位置度一般也是采用圆柱体公差带,需在公差值前也加上符号"Φ".（5）对一些附加要求,常在公差数值后加注相应的符号,如（+）符号说明被测要素只许呈腰鼓形外凸,（-）说明被测要素只许呈鞍形内凹,（＞）说明误差只许按符号的小端方向逐渐减小.如形位公差要求遵守最大实体要求时,则需加符号○M.在框格的上,下方可用文字作附加的说明.如对被测要素数量的说明,应写在公差框格的上方;属于解释性说明（包括对测量方法的要求）应写在公差框格的下方.例如:在离轴端300mm处;在a,b范围内等.形位公差是为了满足产品功能要求而对工件要素在形状和位置方面所提出的几何精度要求。

形状和位置公差问答1． 目前我国的“形状和位置公差”国家标准有哪些主要内容？答：有GB/T1182-96 形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法；GB/T4249-96 公差原则；GB/T13319-03 几何公差 位置度公差注法；GB/T16671-96 形状和位置公差 最大实体要求、最小实体要求和可逆要求； GB/T16892-97 形状和位置公差 非刚性零件注法；形状和位置误差如何产生？答：由于加工过程中工件在机床上的定位误差、刀具与工件的相对运动不正确、夹紧力和切削力引起的工件变形、工件的内应力的释放等原因，完工工件会产生各种形状和位置误差。

3． 形状和位置误差对什么产生影响？答：各种形状和位置误差都将会对零件的装配和使用性能产生不同程度的影响。

因此机械类零件的几何精度，除了必须规定适当的尺寸公差和表面粗糙度要求以外，还须对零件规定合理的形状和位置公差。

形位公差研究对象是什么？ 答：形位公差研究对象就是要素，即点、线、面。

5． 什么称为要素？答：要素是指零件上的特征部分：点、线、面。

任何零件不论其复杂程度如何，它都是由许多要素组成的。

见图1图1？答：零件加工后实际存在的要素(存在误差)。

实际要素是按规定方法,由在实际要素上测量有限个点得到的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。

每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。

测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。

什么称为理想要素？ 答：理论正确的要素(无误差)。

在技术制图中我们画出的要素为理想要素。

理想轮廓要素用实线(可见)或虚线(不可见)表示；理想中心要素用点划线表示。

什么称为轮廓(实有)要素？答：零件表面上的点、线或面。

见图1的圆锥面、圆柱面、圆台面、球面和素线。

9．什么称为中心(导出)要素？答：由一个或几个轮廓(组成)要素得到的中心点(圆心或球心)、中心线(轴线)或中心面。

见图1的轴线和球心。

10．什么称为被测要素？答：图样上给出了形位公差要求的要素，为测量的对象。